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표제지
국문초록
목차
제1장 서론 12
제1절 연구의 배경 및 목적 12
제2절 연구방법 및 범위 15
제2장 소방시스템 등의 제어현황 18
제1절 소방시스템 등의 종류 및 제어 구성요소 18
1. 소방시스템 등의 종류 19
2. 기술기준에 의한 제어 구성요소 20
제2절 소방시스템 등의 제어환경 31
1. 통신프로토콜의 개념 31
2. 소방관련 제어신호처리 및 통신방법 39
제3절 소방관련 시스템별 제어범위 및 제어방법 44
1. 소화설비 44
2. 경보설비 49
3. 소화활동설비 50
4. 방화 등의 설비 52
제3장 소방시스템 제어현황에 따른 문제점 분석 55
제1절 소방성능 확보의 문제점 55
1. 제어범위 한계에 따른 문제 55
2. 제어의 자원부족 및 신뢰성에 따른 문제 61
3. 제어방법에 따른 확장성 문제 66
제2절 성능확보에 필요한 통신환경의 문제점 69
1. 신호전송방식의 문제 69
2. 데이터링크 계층의 문제 72
3. 소방분야 표준 프로토콜의 부재 74
제3절 제어성능 향상을 위한 제도적 문제점 76
1. 제어성능에 관한 제도의 문제 76
2. 제어성능 향상을 위한 활성화 제도의 문제 78
제4장 제어문제 해결위한 자동제어 가능성 분석 80
제1절 소방설비에서의 자동제어 80
1. 4차 산업혁명에 의한 자동제어의 개념 80
2. 소방설비 자동제어에 필요한 통신환경 82
제2절 소방설비의 자동제어 적용 검토 85
1. 소방설비 자동제어 적용개념 85
2. 자동제어 적용을 위한 문제점 분석 94
3. 해외의 소방체계 및 자동제어 동향분석 101
4. 소결 105
제5장 자동제어 적용을 위한 방안 105
제1절 자동제어 기반조성 105
1. 성능규정에 의한 성능정량화 106
2. 화재관련 Data의 종합관리체계 구축 110
3. 통신프로토콜의 표준 도입 111
4. 제어S/W 위한 연구개발주체 선정 112
제2절 자동제어을 위한 제도 도입 112
1. 성능 점수제에 의한 성능향상 113
2. 화재대응 결과보고서에 의한 성능개선 114
제3절 제도의 활성화 대책 116
1. 타분야 활성화제도 분석 116
2. 자동제어 위한 제도 활성화 대책 118
제6장 결론 121
참고문헌 125
Abstract 129
〈표 2-1〉 소화설비의 제어 구성요소 25
〈표 2-2〉 경보설비의 제어 구성요소 27
〈표 2-3〉 소화활동설비의 제어 구성요소 28
〈표 2-4〉 방화 등의 설비 제어 구성요소 30
〈표 2-5〉 OSI 7계층 (Open System Interconnection 7 Layer) 33
〈표 2-6〉 계층별 프로토콜 종류 35
〈표 2-7〉 OSI계층과 인터넷의 계층비교 36
〈표 2-8〉 필드버스 프로토콜 종류 38
〈표 3-1〉 RS-485의 성능 특성 71
〈표 3-2〉 건축기계설비 설계기준(2010) 정리 75
〈표 4-1〉 산업용통신망의 표준 종류 83
〈표 5-1〉 옥내소화전 실패의 확률계산 108
〈표 5-2〉 성능도 예시 109
〈표 5-3〉 성능정량화지수 예 110
〈표 5-4〉 성능점수제의 예 114
〈표 5-5〉 화재대응 결과보고서의 예 116
〈표 5-6〉 별표10. 인증등급별 점수기준 120
〈표 5-7〉 별표9. 완화기준 120
〈그림 2-1〉 OSI 계층모델의 개념 32
〈그림 2-2〉 통신계층의 개념 34
〈그림 2-3〉 필드버스 개념도 37
〈그림 2-4〉 소방제어신호 개념도 40
〈그림 2-5〉 주방용 자동소화장치 구성도 45
〈그림 2-6〉 캐비넷형 자동소화장치 구성도 46
〈그림 2-7〉 옥내소화전 제어구성도 47
〈그림 2-8〉 준비작동식 스프링클러 제어구성도 48
〈그림 2-9〉 가스계소화설비 제어구성도 49
〈그림 2-10〉 비상방송설비 제어구성도 50
〈그림 2-11〉 자동화재탐지설비 제어구성도 50
〈그림 2-12〉 공조겸용 제연설비 제어구성도 51
〈그림 2-13〉 전실 제연설비 제어구성도 52
〈그림 2-14〉 방화문의 제어구성도 53
〈그림 2-15〉 방화셔터의 제어구성도 53
〈그림 2-16〉 배연창의 제어구성도 54
〈그림 2-17〉 비상용 및 피난용 승강기의 제어구성도 54
〈그림 3-1〉 로컬제어 개념도 56
〈그림 3-2〉 수신기제어 개념도 56
〈그림 3-3〉 소방제어 센서의 종류 62
〈그림 3-4〉 소방제어 설비의 종류 63
〈그림 3-5〉 수용 가능한 최대회로수 개념도 67
〈그림 3-6〉 Polling Addressing 방식의 개념도 70
〈그림 3-7〉 소방성능 관련 법률체계 78
〈그림 4-1〉 제조업 분야의 산업혁명 흐름도 80
〈그림 4-2〉 4차산업혁명의 자동제어 개념도 81
〈그림 4-3〉 BACnet의 구조 84
〈그림 4-4〉 방화셔터를 활용한 지하층배기 개념도 86
〈그림 4-5〉 송수구 지정표시등 개념도 87
〈그림 4-6〉 소화펌프 기동장치 실패시 자동기동 개념도 88
〈그림 4-7〉 주방용 자동소화기와 연동 개념도 89
〈그림 4-8〉 전실제연의 성능약화 개념도 90
〈그림 4-9〉 전실제연의 제어 개념도 91
〈그림 4-10〉 거실제연의 제어 개념도 93
〈그림 4-11〉 화재 및 피난 정보전달의 제어 개념도 94
〈그림 4-12〉 자동제어의 구성기술 개념도 95
〈그림 4-13〉 자동제어 위한 제도체계 개념도 99
〈그림 4-14〉 미국의 소방체계 개념도 103
〈그림 5-1〉 자동제어 기반조성의 단계별 개념 106
〈그림 5-2〉 옥내소화전 실패의 원인조사 및 확률 예 108
〈그림 5-3〉 제도 활성화 위한 정책 예 117
〈그림 6-1〉 현 소방체계에서의 자동제어 위한 방안 개념도 123
초록보기 더보기
현대사회에서 증가하고 있는 고층 복합 건축물 등은 화재 발생 시 진압활동 자체가 어려울 뿐 아니라 피난에서도 여러 제약 조건이 존재한다. 따라서 화재 초기에 작동되는 소방설비와 피난에 가장 큰 역할을 하는 방화시설의 신뢰성은 매우 중요하다. 소방설비는 평상시에 사용되어 지지 않고 화재 발생시에만 사용되는 설비 특성상 정상상태를 지속적으로 유지관리하고 설비가 목표 기능에 도달할 뿐 아니라 목표기능에 실패할 경우의 대처 방안 마련도 신뢰성 정도를 가늠할 수 있는 척도이다. 소방설비를 설치하고 운영함에 있어 신뢰성 확보란 화재를 조기 감지하여 발생된 화재에 대응하여 최적화된 기능으로 설비가 작동됨을 의미하며 이를 통해 재산과 인명의 피해를 최소화 할 수 있다.
현재 소방시스템 등은 소방관련 법규에 따라 설비설치 대상이 결정되고 기술기준에서 요구하는 최소한의 기능만을 확보하여 설치 운영되고 있다. 이로 인해 화재발생시 소방설비의 신뢰성은 매우 낮으며 연관된 기기 하나만 작동 실패하여도 화재 대응은 어렵다.
다만 화재위험성이 매우 큰 고층 대규모 건축물 및 지하연계 건물 같이 일정규모 이상 또는 특정용도로 사용되는 경우에는 소방설비의 신뢰성을 위해 성능위주설계 확인평가 및 재난영향성평가 등으로 건물 특성에 적합한 설비 및 기능이 추가되어 소방성능 향상을 목적으로 하고 있다.
성능위주설계 등에 따라 추가되는 설비는 건축주의 비용증대 측면과 타 분야와의 중복설치 문제가 있어 타 설비와 연동하거나 소방설비 자체의 성능을 개선하여 안전성을 증가 시키는 방법을 적용하고 있다. 하지만 이러한 방법에서도 이론적 타당성 및 기술적 검증 문제로 인해 극히 제한적으로 이루어지고 있는 실정이다.
이러한 소방설비의 신뢰성 문제를 개선하여 성능을 향상 시킬 수 있는 방법중에 자동제어를 통한 방법은 매우 유용하다. 자동제어는 정보통신 기술발달과 지능형 IoT의 빅데이터에 의해 다양한 정보를 가공처리하는 4차 산업혁명의 시대적 변화흐름을 반영한 방법으로서 소방설비에 적용이 가능하다.
하지만 소방분야에 자동제어를 적용하기에는 많은 제약 조건이 존재하며 이러한 제약 조건을 극복할 소방체계의 내부동력도 부족한 실정이다.
본 논문에서는 소방설비 제어현황 분석에 의한 자동제어 필요성을 제시 하고 현재의 소방분야 환경을 분석하여 자동제어 도입에 필요한 기반조성과 정책적 방안을 제시하였다.
자동제어 기반조성은 자동제어 실현을 위한 기술적 토대로서 지금부터 계획에 의해 추진 할 수 있는 반면 자동제어 기술이 현장에 적용될 수 있는 문제는 현 소방체계에서는 또 다른 문제로 다가온다. 따라서 현재의 소방체계를 분석하여 현 실정에서 자동제어를 적용 할 수 있는 정책을 제안하였다.
자동제어 기반조성과 정책의 실현으로 소방설비의 자동제어가 이루어져 소방설비의 신뢰성 확보는 물론 정보통신 기술발전에 의해 변화하는 사회적 패러다임를 수용하여 타 분야와 동반 성장하는 산업이기를 기대한다.
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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